本发明公开一种冶金固废与城市垃圾焚烧飞灰协同处理及循环利用的方法，包括如下步骤：(1)协同去除冶金固废中的氨氮：将冶金固废、垃圾焚烧飞灰和水混合放入密闭的反应釜中搅拌，进行氨氮脱除，反应生成的氨气制备氮肥或者氨水；(2)去除溶液中氯离子：将混合气体O2+O3通入反应釜中，由于溶液中金属离子的协同作用，快速去除氯离子；(3)催化降解体系中的有机污染物：利用步骤(2)反应生成的金属氧化物作为催化剂，加入氧化试剂，对有机污染物进行催化降解；(4)固液分离，滤渣和滤液再利用。本发明形成了固废无害化处理和全闭环资源循环利用。